Блокчейн (blockchain): что это, как работает технология

Криптовалюты обрели популярность во многом за счет технологии блокчейн. Благодаря ей на операции с криптой не может влиять третье лицо, и это увеличивает безопасность платежей. Попробуем разобраться, что такое блокчейн и как он работает.

• Что такое блокчейн простыми словами
• Как работает блокчейн
• Почему блокчейн безопасен 
• При чем здесь майнинг
• Плюсы и минусы
• Где используют

Что такое блокчейн простыми словами

Блокчейн (от англ. block — «блок, модуль» и chain — «цепочка») — это непрерывная цепочка блоков с данными. Каждый из блоков содержит информацию и ссылку на предыдущий,так и получается цепочка. Она хранится на множестве компьютеров, которые связаны друг с другом в интернете. Это помогает, например, проследить историю покупок и продаж актива. Фальсифицировать такие данные невозможно.   

Цепь блокчейна неразрывна. Блоки нельзя изменить или удалить, можно лишь добавить новые. За добавление отвечают майнеры, о них мы поговорим ниже. 

Многие считают, что блокчейн придумал японец Сатоши Нагатомо, создатель биткоина, но это не так. Еще в 1991–1992 годах американцы Уэйкфилд Скотт Сторнетта, Стюарт Хабер и Дэйв Байер описали технологию последовательного создания баз данных.

Как работает блокчейн

Главная фишка технологии блокчейна — децентрализация. Здесь нет единого контролирующего узла, который может отменить какие-то действия пользователей. Вместо того чтобы хранить информацию на одном сервере, ее распределяют среди всех участников. Для этого используют так называемые распределенные реестры. Реестры с информацией о том, кому принадлежат активы, есть во всех блоках блокчейна — на независимых компьютерах, которые связаны между собой в интернете. 

Например, банк переводит деньги между счетами двух клиентов. Если перевод покажется ему подозрительным или на счету клиента будет недостаточно средств, банк не проведет операцию. В блокчейне же нет такой «третьей силы, которая стоит над схваткой». Если пользователи договорились и провели перевод, отменить его никто не в силах. 

Еще один признак блокчейна — в нем обычно хранятся не сами данные, а записи о событиях в сети, то есть о транзакциях. Например, всю информацию о сделках с криптовалютой. Причем информация попадает сразу во все блоки системы.  

То есть украсть условную криптовалюту в блокчейне нельзя, в отличие, например, от банковского счета, с которого можно украсть деньги. 

Преимущества технологии блокчейна хорошо видны, если сравнить ее с международными денежными переводами. Для перевода нужны банк-отправитель и банк-получатель, то есть посредники. Они, в свою очередь, могут привлекать дополнительных участников. В случае же с блокчейном сделка проходит напрямую между продавцом и покупателем. При этом за использование технологии может взиматься комиссия.

Вот как будет проведен перевод с помощью блокчейна. 

1. Криптовалюты хранятся на кошельках. Блокчейн-кошелек может быть приложением или программой, для работы которой необходим интернет, а может быть в виде физического носителя, например флешки. При создании кошелька пользователь получает уникальные адреса, по которым можно отправлять и получать криптовалюту. 

Упрощаем: для перевода нужно открыть криптокошелек и пополнить его криптовалютой.

Есть полностью автономные и анонимные кошельки. Ключи к ним могут храниться на флеш-накопителе владельца. Это более безопасно, особенно если вы храните крупные объемы криптовалюты. Но есть риски: если потеряете ключ, не к кому будет обратиться и заявить свои права. 

2. Для перевода указывают адрес получателя и сумму перевода. А еще нужно подписать транзакцию с использованием ключа. Это своего рода ПИН-код, подтверждающий отправку.

Упрощаем: введите данные перевода и подтвердите его.

3. Затем нужно использовать смарт-контракт — программу, которая проверяет, хватает ли криптовалюты на счету. Если не хватает, перевод отменяется. Смарт-контракт по своей сути напоминает платежные шлюзы, с помощью которых проводят обычные денежные платежи. 

Упрощаем: система проверяет, есть ли в вашем распоряжении крипта. Если да, перевод проходит.

4. В качестве инструмента защиты выступает хеширование данных. Любое изменение первоначальных данных приводит к изменению рассчитываемого значения хеша.

Данные о транзакциях не содержат информации об отправителе и получателе, только адрес кошелька получателя. 

Упрощаем: Транзакции анонимны.

Почему блокчейн безопасен 

Для безопасности системы используют консенсус. Он предполагает согласованность между всеми участниками сети. Если один из компьютеров взломают и попробуют изменить данные, например поменять информацию о владельце криптоактива, система обнаружит несоответствие и исправит его, сверившись с остальными копиями. Правда, для этого нужно, чтобы правильная информация была у большинства участников системы. 

То есть если взломать 51% участников системы и одновременно поменять там информацию, система не будет ее исправлять. Но на практике сделать это нереально. 

При чем здесь майнинг

В некоторых системах есть майнинг. Простыми словами — это решение математических задач для создания нового блока в блокчейне. За это майнер получает награду: криптовалюту. Для майнинга чаще всего используют видеокарты из-за их высокой производительности. 

А еще майнеры хранят копии блокчейна и дополнительно защищают данные от подделки. Также они подтверждают и проверяют операции других майнеров. 

Чем майнеров больше, тем лучше. Так блокчейн будет более безопасным и надежным, потому что вырастет количество блоков. 

За каждый новый найденный блок для блокчейна майнер получает крипту: награду выплачивают криптовалютой. Чем больше блоков найдешь, тем больше вознаграждение. Причем монеты фактически представляют собой комиссию от транзакций, которые проходят в найденном блоке. 

Конкуренция за блоки высокая, все хотят их найти, чтобы получить криптовалюту (при этом ее количество ограничено). Поэтому майнеры устанавливают самое мощное оборудование, чтобы обойти конкурентов в борьбе за актив.

Если упрощать, то этапы майнинга выглядят так:

• проверяют хеш; 
• если хеш правильный, блок добавляется в цепочку; 
• майнер получает крипту. 

То есть криптовалюта, заработанная в результате майнинга, — это не просто актив, который можно, к примеру, обменять на реальные деньги. Это инструмент поддержания устойчивости системы. Майнер создает новый блок, куда стекаются данные о транзакциях по крипте. 

При этом чем больше блоков, тем сложнее обмануть систему.

Если вложения в крипту, работающую на основе технологии блокчейна, для вас кажутся слишком рискованными, рассмотрите консервативные инвестиции. Например, можно разместить деньги на банковском вкладе. 

Плюсы и минусы 

У технологии есть свои преимущества и недостатки. 

Где используют

Блокчейн используют для криптовалют, смарт-контрактов и NFT, в сфере финансов, кибербезопасности, а также в процедурах проверки подлинности. Разберем некоторые сферы подробнее.

Здравоохранение. Технология помогает хранить медицинскую информацию о диагнозах, историях болезни, результатах анализов. Основная польза — в защите от фальсификации данных.

Голосования. Блокчейн помогает исключить фальсификацию на выборах, поскольку каждый голос будет отражаться во всех блоках данных.

Логистика. Блокчейн работает как электронная накладная. С ним можно отследить весь маршрут доставки. Такая система не боится взлома, изменения и удаления данных.  

Производство. К примеру, с помощью «умных» этикеток можно узнать, где и как был произведен товар. Не будет риска подделки. 

Идентификация. Технология создает свой цифровой идентификатор, заменив имена и пароли. В перспективе с помощью него можно будет получать доступ к приложениям и сайтам.

Верификация. Система помогает создавать безопасные реестры данных, например об автомобилях и переходе прав на них. 

СМИ. Читатели смогут платить только за те статьи, которые им интересны. Ежемесячные подписки не понадобятся.

Нотариальная сфера. Блокчейн полезен в создании реестров. Например, доверенностей. Все участники системы будут видеть, если доверенность отозвана. Это было бы очень удобно, особенно в межгосударственном масштабе. А еще будет сразу понятно, какой объем полномочий доверитель передал доверенному лицу. Это также исключает любую возможность подделки доверенностей. 

Блокчейн — технология будущего. С ее помощью можно быстро и безопасно хранить данные, проводить транзакции с любым активом. Однако пока система не лишена изъянов — например, процесс подтверждения и проведения операций проходит дольше, чем по банковским картам. В остальном технология надежна и безопасна, а значит, может быть полезна во многих сферах жизни.